综合性大医院为防止突然停电都会自备柴油发电机,柴油发电机的工作原理为以柴油机带动发电机发电.某柴油发电机说明书的部分内容如下表所示.如果用一台该型号的柴油发电机给门诊楼供电,如图所示,发电机到门诊楼的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为铜导线,导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω/m.门诊楼电器的总功率为44kW,如果这些电器都正常工作2小时.
求:(1)输电线路中的电流多大?(2)发电机实际输出电压多大?(3)输电线路损失的电能是多少?(4)此型号柴油发电机的能量转换效率最高是多少?(柴油热值是4.0×107J/kg)?
型号200GF输出功率(kW)200输出电压(V)220~400燃油耗(g/kW?h)235
网友回答
解:(1)输电线路中的电流I===200A;
答:输电线路中的电流为200A;
(2)R线=2×2.5×10-4Ω/m×400m=0.2Ω;
U输=U线+U=IR线+U=200A×0.2Ω+220V=260V;
答:发电机实际输出电压为260V;
(3)W损=I2Rt=(200A)2×0.2Ω×7200s=5.76×107J;
答:输电线路损失的电能是5.76×107J;
(4)此型号柴油发电机的能量转换效率η====38.3%.
答:此型号柴油发电机的能量转换效率为38.3%.
解析分析:(1)已知输出功率和额定电压,根据公式I=可求输电线路中的电流;
(2)先计算输电线的电阻,再计算输电线上分担的电压,再加上额定电压就是发电机实际输出电压;
(3)已知输电线上的电阻,根据公式W=I2Rt可求输电线路损失的电能;
(4)根据表中所给数据,利用公式η=可求此型号柴油发电机的能量转换效率.
点评:本题考查电流、电压、消耗电能和效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求导线的电阻和导线两端的电压.